[发明专利]高硬度高耐磨性莱氏体合金铸铁

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，涉及一种合金铸铁，特别是涉及一种高硬度高耐磨性莱氏体合金铸铁。

背景技术

铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。铸铁可分为：灰口铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球磨铸铁、蠕墨铸铁以及合金铸铁。

合金铸铁是在普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。其中，合金铸铁中的灰铸铁由于成本低廉，并具有铸造性、可加工性的特点，是工业中应用最广泛的一种铸铁，如广泛用于制造如发动机、家电的零部件等。现有的灰铸铁的组成是由其所制造的部件性能要求如拉伸强度、磨损性能、机械加工性等来决定的，目前通常采用折衷的方式来进行配比选择，因此现有的灰铸铁的组成范围相当宽。但是, 当灰铸铁用于制作对耐磨性要求较高的部件时，很难达到耐磨性的要求。

因此，提供一种提高耐磨性以作为现有性能的补充的高硬度、高耐磨的合金铸铁成为了业界需要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对本发明为了解决传统铸铁件在磨损场合由于其表面硬度不足导致其耐磨性不够等问题，提供一种高硬度高耐磨性莱氏体合金铸铁，在不增加额外的加工工序以及加工成本的条件下，获得较高的耐磨性，能满足高要求场合的使用。

本发明的技术方案是：高硬度高耐磨性莱氏体合金铸铁，其特征在于：由如下质量百分比的原料组成，C 1.8% ；Si 0.5% ；Mn 0.25% ；S 0.015% ；P 0.025% ；Cr 2.5% ；Mo 1.25% ；V 0.8% ；Nb 0.16% ；RE 0.05% ；Ni 0.12% ；W 0.30% ；其余为Fe 和杂质。

所述合金铸铁浇铸温度为1400℃，保温后脱模保温缓冷后出炉。

所述合金铸铁的废渣进行二次精炼，降低气体和夹杂物含量，获得成分均匀、组织致密、质量高的铸锭。

所述合金铸铁空冷时间为5h。

所述合金铸铁加工成产品后需先做表面弱渗碳气氛渗碳处理，然后做表面淬火处理。

本发明的有益效果为：本发明提出的高硬度高耐磨性莱氏体合金铸铁，组分新颖，制作过程合理清晰，本发明综合性能优良，可替代Cr12MoV、D2 钢类等冷作模具钢，提高模具韧性和耐磨性，使用寿命大大提高，从而降低使用成本，扩大使用范围，可有效解决大冲击载荷、不耐磨等问题。为了提高合金铸铁的表面硬度，合金铸铁成型后进行表面渗碳处理，渗碳完成后进行表面淬火处理，提高了轮齿的硬度和轮齿的表面强度，减少了齿面的磨损，通过正火和回火处理，提升了合金铸铁的内部力学性能，其韧性和疲劳强度得到了大幅度的提升，整个热处理完成后，还采用了研磨处理，提高了表面的力学性能，尤其是钝化了表面的应力，合金铸铁的使用寿命得到了大幅度的提高，满足了多种高承载、高磨损的使用需求。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：

高硬度高耐磨性莱氏体合金铸铁，由如下质量百分比的原料组成，C 1.8% ；Si 0.5% ；Mn 0.25% ；S 0.015% ；P 0.025% ；Cr 2.5% ；Mo 1.25% ；V 0.8% ；Nb 0.16% ；RE 0.05% ；Ni 0.12% ；W 0.30% ；其余为Fe 和杂质。

高硬度高耐磨性莱氏体合金铸铁，合金铸铁浇铸温度为1400℃，保温后脱模保温缓冷后出炉；合金铸铁的废渣进行二次精炼，降低气体和夹杂物含量，获得成分均匀、组织致密、质量高的铸锭；合金铸铁空冷时间为5h；合金铸铁加工成产品后需先做表面弱渗碳气氛渗碳处理，然后做表面淬火处理。

本发明组分新颖，制作过程合理清晰，本发明综合性能优良，可替代Cr12MoV、D2 钢类等冷作模具钢，提高模具韧性和耐磨性，使用寿命大大提高，从而降低使用成本，扩大使用范围，可有效解决大冲击载荷、不耐磨等问题。为了提高合金铸铁的表面硬度，合金铸铁成型后进行表面渗碳处理，渗碳完成后进行表面淬火处理，提高了轮齿的硬度和轮齿的表面强度，减少了齿面的磨损，通过正火和回火处理，提升了合金铸铁的内部力学性能，其韧性和疲劳强度得到了大幅度的提升，整个热处理完成后，还采用了研磨处理，提高了表面的力学性能，尤其是钝化了表面的应力，合金铸铁的使用寿命得到了大幅度的提高，满足了多种高承载、高磨损的使用需求。